(57)【要約】【課題】エレクトロスラグ再溶解を開始する際にアークを安定してスタートさせるためのアークスタート材およびこのアークスタート材を使用したアークスタート方法を提供する。【解決手段】カールを有するスーパーアロイの切削金属片集合体からなるスーパーアロイのエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材およびこのスーパーアロイのエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材を用いたアークスタート方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
カールを有するスーパーアロイの切削金属片集合体からなることを特徴とするスーパーアロイのエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材。
【請求項２】
前記カールを有するスーパーアロイの切削金属片は、少なくとも一巻のカールを有するスーパーアロイの切削金属片からなることを特徴とする請求項１記載のスーパーアロイのエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材。
【請求項３】
一次鋳塊からなる電極（以下、一次鋳塊電極という）とエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材との間にアークを発生させてエレクトロスラグ再溶解をスタートさせるエレクトロスラグ再溶解アークスタート方法であって、
前記一次鋳塊電極をカールを有するスーパーアロイの切削金属片集合体からなるエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材に接触させながら通電したのち、前記一次鋳塊電極を前記スーパーアロイのエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材から引き離すことにより前記一次鋳塊電極と前記エレクトロスラグ再溶解用アークスタート材との間にアークを発生させることを特徴とするエレクトロスラグ再溶解アークスタート方法。
【請求項４】
一次鋳塊からなる電極（以下、一次鋳塊電極という）とエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材との間にアークを発生させてエレクトロスラグ再溶解をスタートさせるエレクトロスラグ再溶解アークスタート方法であって、
前記一次鋳塊電極をカールを有するスーパーアロイの切削金属片集合体からなるエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材に押付けながら通電して前記スーパーアロイの切削金属片集合体からなるエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材が圧縮、減容したのち、前記一次鋳塊電極を前記スーパーアロイのエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材から引き離すことによりアークを発生させることを特徴とするスーパーアロイのエレクトロスラグ再溶解アークスタート方法。
【請求項５】
前記カールを有するスーパーアロイの切削金属片集合体からなるエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材は、少なくとも一巻のカールを有するスーパーアロイの切削金属片からなるスーパーアロイのエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材であることを特徴とする請求項３または４記載のスーパーアロイのエレクトロスラグ再溶解アークスタート方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スーパーアロイ（Ｎｉ基、Ｃｏ基、Ｆｅ基の耐食耐熱合金）の鋳塊をエレクトロスラグ再溶解（以下、ＥＳＲという）する際にアークを低電力で安定してスタートさせるためのアークスタート材およびこのアークスタート材を用いたアークスタート方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、スーパーアロイの鋳塊を用いて化学プラント部品やガスタービンなどを製造している。これらの中でも特にガスタービンなどの回転体を含む各種部品は使用中に破損すると大きな事故に繋がることが多くまた破損すると多大の損失をこうむるところから、スーパーアロイの鋳塊には特に厳しい健全性が要求されている。そのために、スーパーアロイを溶解し鋳造して得られた一次鋳塊は、これを電極としてＥＳＲすることにより更に健全な二次鋳塊を製造している。
【０００３】
スーパーアロイの一次鋳塊を電極としてＥＳＲすることにより健全な二次鋳塊を製造するには、まず、スーパーアロイの一次鋳塊を電極とし、この電極と共金プレートの間にアークを発生させ、このアーク熱によりフラックスを溶解して溶融スラグを形成し、溶融スラグが形成されたらその後は溶融スラグ中に電流を流しながら溶融スラグを抵抗発熱体としてスーパーアロイの一次鋳塊の電極を再溶解する。この再溶解したスーパーアロイの液滴は溶融スラグ中を比重差により沈下し、沈下中に溶解したスーパーアロイは溶融スラグにより精錬され、介在物除去と脱硫が促進される。さらに溶融スラグ直下のメタルプールは水冷銅モールドにより方向性凝固し、組織が制御されて一層健全な二次鋳塊を製造することができる。
【０００４】
前記ＥＳＲの操業において最も熟練を要するのは、ＥＳＲを開始するときにアークを発生させてフラックスを溶解し溶融スラグを形成する作業である。この作業においてフラックスを溶解するに十分なアークを発生させることができないと、ＥＳＲの開始が失敗したことになり、失敗した場合、重量のある大きなスーパーアロイからなる一次鋳塊の電極、スラグおよびスタート材を取り出して再びセットしなおさなければならず、ＥＳＲを再開させるためさせるには多くの時間と労力を必要とするために、ＥＳＲにおけるスタートの失敗は極力避けなければならない。
【０００５】
一方、アークを安定してスタートさせるには一般にアークスタート材を使用することが知られており、アークスタート材として金属粉、メタルウール、カットワイヤおよびスタートブロック材などが使用され、この金属粉、メタルウール、カットワイヤおよびスタートブロック材などのアークスタート材はフラックスと混合して使用することが知られている（特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開平６−２６２３４７号公報
【特許文献２】特開平６−２６５５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
スーパーアロイの一次鋳塊を電極としてＥＳＲを行うに際しても、アークスタート材としてスーパーアロイの粉末、スーパーアロイのメタルウールまたはスーパーアロイの線材を切断したカットワイヤなどを使用することができる。しかし、これらスーパーアロイの粉末、スーパーアロイのメタルウールおよびスーパーアロイのカットワイヤはいずれも製造コストがかかるために高価であり、しかもこれらアークスタート材を用いてＥＳＲをスタートさせてもその成功率は高くない。一般に、成功率を上げるには電流を上げることが行われているが、成功率を上げようとして電流を上げると水冷銅の溶損が発生し易くなり、電力費、物品費のランニングコストが増加する。
また、電極として使用する一次鋳塊は一般に鋳造で作製するために一次鋳塊の頭部に引け巣が発生する。この頭部に引け巣が発生した一次鋳塊をＥＳＲの電極として使用するには一次鋳塊の底部に給電用ブスバ（図示せず）を溶接する必要があることから、引け巣を有する一次鋳塊の頭部をＥＳＲのモールド底部に配置する必要がある。引け巣を有する一次鋳塊の頭部は一般に凹部が形成されており、この引け巣によって形成された凹部を有する一次鋳塊の頭部をＥＳＲのモールド底部に配置して従来のアークスタート材を用いてＥＳＲをスタートさせようとすると、引け巣の凹部が従来のアークスタート材と間にまんべんなく接触するのを妨げ、また従来のアークスタート材と間に形成される隙間の間隔にバラツキが生じ、アーク発生部が局所的となり、そのためにアークスタートの成功率が低下するなどの課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明者等は、従来よりも一層安価でかつ手軽であって、更に成功率の高いスーパーアロイのＥＳＲ用アークスタート材を得るべく研究を行った。その結果、スーパーアロイの素材の切削時に発生するカールを有するスーパーアロイの切削金属片を集めて型枠に充填し、軽くプレス成形したり、バーナーで焼き固めたりすることによりスーパーアロイの切削金属片集合体を作製し、このスーパーアロイの切削金属片集合体をアークスタート材として使用してスーパーアロイのＥＳＲを行うと、ＥＳＲの開始に際して低電圧で初期アークをスタートさせても成功率：１００％でアークをスタートさせることができ、低電圧で初期アークをスタートさせることができるので共金プレートの損傷が少ないところから共金プレートの厚さを従来よりも薄くすることができ、さらにこの発明のスーパーアロイの切削金属片集合体からなるアークスタート材はスーパーアロイ素材の切削時に発生する切削金属片をリサイクルして作製することができるものであるから、従来の線材をカットして得られたカットワイヤ、粉末およびメタルウールからなるアークスタート材に比べて格段にコストを下げることができ、さらにスタートの成功率を上げることができる、という知見を得たのである。
【０００８】
この発明は、かかる知見に基づいてなされたものであって、
（１）カールを有するスーパーアロイの切削金属片集合体からなるスーパーアロイのＥＳＲ用アークスタート材、に特徴を有するものである。
【０００９】
この発明で、スーパーアロイとはＮｉ基、Ｆｅ基およびＣｏ基の耐熱耐食合金であり、Ｎｉ基耐熱耐食合金はＪＩＳ規格のＮＣＦ６００、ＪＩＳ  ＮＣＦ６０１、ＮＣＦ６２５、ＮＣＦ６９０、ＮＣＦ７１８、ＮＣＦ７５０、ＮＣＦ７５１、ＮＣＦ８０Ａなどで規定されており、Ｆｅ基耐熱耐食合金はＪＩＳ規格のＮＣＦ８００、ＮＣＦ８００Ｈ、ＮＣＦ８２５などで規定されており、さらに、Ｃｏ基耐熱耐食合金はＡＭＳ５７７２、ＡＭＳ５６０８などで規定されている。
【００１０】
この発明のスーパーアロイのＥＳＲ用アークスタート材の製造方法を図１に基づいて説明する。図１において１は基台、２は型枠、３はスーパーアロイの切削金属片、４はバーナー、５は押し板である。この発明のスーパーアロイのＥＳＲ用アークスタート材を製造するには、まず、基台１の上に載置した型枠２の中にスーパーアロイ鋳塊切削時に発生した切削金属片３を集めて充填し、スーパーアロイ鋳塊の切削金属片３をバーナー４で加熱する。このバーナー４で加熱することにより切削時に付着した切削オイルを脱脂すると同時にスーパーアロイ鋳塊の切削金属片３を焼鈍し、成形し易くする。バーナー４で加熱することによりスーパーアロイ鋳塊の切削金属片３は変形して型枠２に充填され、スーパーアロイの切削金属片集合体が形成される。この場合、必要に応じて押し板５により上方から押して成形しても良い。
【００１１】
切削時に発生する切削金属片は、一般に、粉状、片状、短冊状、一巻以上カールしたものなどに分類されているが、この発明のスーパーアロイのＥＳＲ用アークスタート材を製造するためのスーパーアロイ鋳塊の切削金属片３は、一巻以上カールした形状の切削金属片が一層好ましい。この一巻以上カールした形状の切削金属片を加熱して焼き固めたスーパーアロイの切削金属片集合体からなるアークスタート材はカールがスプリングの役目を果たし、エレクトロスラグ溶解スタート時の電気回路短絡状態からスタートアークを発生させるために電極を意図的に上昇させたときにスプリングの伸縮性が初期アーク発生のための適切な電極位置調整の役割を果たす。したがって、この発明は、
（２）前記（１）記載のカールを有するスーパーアロイの切削金属片は、少なくとも一巻のカールを有するスーパーアロイの切削金属片からなる前記（１）記載のスーパーアロイのエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材、に特徴を有するものである。
【００１２】
図２は、この発明のアークスタート材を使用してスーパーアロイの一次鋳塊を電極としＥＳＲを開始する状態を示す断面図である。図２において、６は水冷基板、７は水冷モールド、８は共金プレートであり、これらはボルト９で強固に結合されてＥＳＲ炉に組み立てられている。なお、共金プレート８はスーパーアロイの一次鋳塊と同一の成分組成を有するスーパーアロイで作製する。この組み立てられたＥＳＲ炉における共金プレート８の上に、図１で作製したスーパーアロイの切削金属片集合体からなるアークスタート材１０を載置し、このアークスタート材１０の上にスーパーアロイの一次鋳塊を電極１１として接触するようにセットし、水冷モールド７の内壁面とアークスタート材１０との隙間および水冷モールド７の内壁面と電極１１の隙間にフラックス１２を充填する。かかる状態で電極１１と共金プレート８の間に交流電圧をかけてアークスタート材１０からスーパーアロイの一次鋳塊電極１１を引き離すことにより初期アークをスタートさせると、ほぼ１００％の成功率でＥＳＲを開始することができる。
【００１３】
したがって、この発明は、
（３）一次鋳塊からなる電極（以下、一次鋳塊電極という）とエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材との間にアークを発生させてエレクトロスラグ再溶解をスタートさせるエレクトロスラグ再溶解アークスタート方法であって、
前記一次鋳塊電極をカールを有するスーパーアロイの切削金属片集合体からなるエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材に接触させながら通電したのち、前記（１）または（２）記載の一次鋳塊電極を前記スーパーアロイのエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材から引き離すことにより前記一次鋳塊電極と前記エレクトロスラグ再溶解用アークスタート材との間にアークを発生させるエレクトロスラグ再溶解アークスタート方法、に特徴を有するものである。
【００１４】
前記（１）または（２）記載のこの発明のスーパーアロイのエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材は、頭部に引け巣を有するような端部が複雑形状した一次鋳塊を電極として使用しても、初期アークを成功率：１００％でスタートさせることができる。その具体的方法を頭部に引け巣を有する一次鋳塊を電極として使用した場合を例に説明する。頭部に引け巣を有する一次鋳塊を電極としてその頭部を前記（１）または（２）記載のこの発明のスーパーアロイのエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材に押付けながらしばらく通電すると、前記アークスタート材は通電により軟化し、前記アークスタート材は一次鋳塊頭部の引け巣の凹部形状に沿って変形し、さらに圧縮、減容し、一次鋳塊頭部の引け巣の凹部がアークスタート材に転写されてまんべんなく接触するようになり、かかる状態で頭部に引け巣を有する一次鋳塊電極を前記（１）または（２）記載のこの発明のスーパーアロイのエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材から引上げると、引け巣などにより一次鋳塊の端面が平滑でない場合であっても一次鋳塊電極とエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材との隙間の間隔が一定となり、初期アークを成功率：１００％でスタートさせることができる。
【００１５】
このエレクトロスラグ再溶解アークスタート方法では、一次鋳塊電極によりカールを有するスーパーアロイの切削金属片集合体からなるエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材を荷重１００ｋＰａ以上で押圧することが好ましく、押圧は通電と同時に行うのが望ましい。押圧する時間は、長ければ長いほど好ましいが、１分間以上押圧すればアークスタート材が一次鋳塊電極の端面形状に塑性変形させることができる。その後、前記一次鋳塊電極を引上げることにより、一次鋳塊電極とアークスタート材との間に隙間が形成され、アークが発生する。引上げる距離は、 １〜５ｍｍで充分である。
【００１６】
さらに、このエレクトロスラグ再溶解アークスタート方法であれば、一次鋳塊電極とアークスタート材が押圧されているため、押圧時に一次鋳塊電極の周囲に充填された固形スラグが一次鋳塊電極とアークスタート材との隙間に入り込むようなことが防止される。固形スラグが一次鋳塊電極とアークスタート材との隙間に入り込むと固形スラグは絶縁物であることから、アーク発生を不安定化させる要因となる。このように押圧時に一次鋳塊電極とアークスタート材との隙間が形成されないことから、固形スラグを再溶解安定時に追加添加するということを行わずにスタート時に固形スラグを全量添加しても安定してＥＳＲを開始することができる効果も有する。固形スラグの追加添加をしなくてもよいことから追加添加のための付帯設備を設ける必要がなくなり、再溶解鋳塊の安定領域を大きくすることができる。
【００１７】
したがって、この発明は、
（４）一次鋳塊電極とエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材との間にアークを発生させてエレクトロスラグ再溶解をスタートさせるエレクトロスラグ再溶解アークスタート方法であって、
前記一次鋳塊電極を前記（１）または（２）記載のカールを有するスーパーアロイの切削金属片集合体からなるエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材に押付けながら通電して前記スーパーアロイの切削金属片集合体からなるエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材が圧縮、減容したのち、前記一次鋳塊電極を前記スーパーアロイのエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材から引き離すことによりアークを発生させるスーパーアロイのエレクトロスラグ再溶解アークスタート方法、に特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００１８】
この発明のアークスタート材は、切削時に発生する切削金属片を使用して作製するのでコストを下げることができ、しかも、スタート電流を低く設定してもスーパーアロイのＥＳＲを失敗することがなく行うことができる。
また、この発明のエレクトロスラグ再溶解方法は、引巣などにより一次鋳塊の端面が複雑形状をしており、平滑でない場合にも、一次鋳塊とアークスタート材との隙間を一定にすることができ、安定継続して一次鋳塊とアークスタート材との間にアークを成功率：１００％でスタートさせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施例１
Ｃｒ：２２質量％、Ｃｏ：１．５質量％、Ｆｅ：１８．５質量％、Ｍｏ：９質量％、Ｗ：０．６質量％、Ａｌ：０．３質量％、Ｔｉ：０．３質量％、Ｃ：０．０７質量％を含有し、残部がＮｉおよび不可避不純物からなる成分組成を有し、直径：４２０ｍｍ、長さ：２６００ｍｍの寸法を有するスーパーアロイ一次鋳塊を用意した。
さらに、前記スーパーアロイと同じ成分組成を有し一巻以上のカールを有する切削金属片を用意し、これを図１に示されるように型枠に装入し、バーナーで焼きながら押し固めて、この発明のスーパーアロイの切削金属片集合体からなるアークスタート材を作製した。
さらに、スーパーアロイと同じ成分組成を有し厚さ：１２ｍｍを有する共金プレートを用意した。
【００２０】
さらに、純銅製の水冷基板、純銅製の水冷モールドおよび先に用意したスーパーアロイ製の共金プレートをボルトで強固に結合してＥＳＲ炉を組み立て、前記共金プレートの上に直径：４３０ｍｍ、高さ：１４０ｍｍの寸法を有しスーパーアロイの切削金属片集合体からなるアークスタート材を載置し、このアークスタート材の上にスーパーアロイ一次鋳塊を電極としてセットし、水冷モールドの内壁面とアークスタート材の隙間および水冷モールドの内壁面と電極の隙間にフラックスを充填し、電極と共金プレートの間に電流：１２０００Ａ、電圧：３５Ｖ、電力：４２０ｋＷの交流電力をかけることで１００％の成功率で初期アークをスタートさせることができ、ＥＳＲを開始することができた。
【００２１】
従来例１
実施例１で組み立てたＥＳＲ炉の共金プレートの上にスーパーアロイ鋳塊と同じ成分組成を有し直径：４３０ｍｍ、高さ：１４０ｍｍを有するスーパーアロイのカットワイヤからなるアークスタート材とフラックスとの混合体を充填し、引き続いてアークスタート材およびフラックスの混合体の上にスーパーアロイ一次鋳塊を電極としてセットし、電流：２００００Ａ、電圧：５０Ｖ、電力：１０００ｋＷの交流電力をかけて初期アークをスタートさせることによりＥＳＲを開始した。かかる条件では１５回中７回でしか初期アークをスタートさせることができなかった。
【００２２】
実施例２
Ｃｒ：２０質量％、Ｎｉ：３４質量％、Ｃｕ：３．５質量％、Ｍｏ：２．５質量％、Ｎｂ：０．８質量％、Ａｌ：０．２質量％、Ｃ：０．０３質量％を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる成分組成を有し、直径：４２０ｍｍ、長さ：２６００ｍｍの寸法を有するスーパーアロイ一次鋳塊を用意した。
さらに、前記スーパーアロイと同じ成分組成を有し一巻以上のカールを有する切削金属片を用意し、これを図１に示されるように型枠に装入し、バーナーで焼きながら押し固めて、この発明のスーパーアロイの切削金属片集合体からなるアークスタート材を作製した。
さらに、このスーパーアロイと同じ成分組成を有し厚さ：１２ｍｍを有する共金プレートを用意した。
【００２３】
さらに、純銅製の水冷基板、純銅製の水冷モールドおよび先に用意したスーパーアロイ製の共金プレートをボルトで強固に結合してＥＳＲ炉を組み立て、前記共金プレートの上に直径：４３０ｍｍ、高さ：１４０ｍｍの寸法を有しスーパーアロイの切削金属片集合体からなるアークスタート材を載置し、このアークスタート材の上にスーパーアロイ一次鋳塊を電極としてセットし、水冷モールドの内壁面とアークスタート材の隙間および水冷モールドの内壁面と電極の隙間にフラックスを充填し、電極と共金プレートの間に電流：１２０００Ａ、電圧：３５Ｖ、電力：４２０ｋＷの交流電力をかけて初期アークをスタートさせることによりＥＳＲを開始した。かかる条件では１００％の成功率で初期アークをスタートさせることができ、ＥＳＲを開始することができた。
【００２４】
従来例２
実施例２で組み立てたＥＳＲ炉の共金プレートの上にスーパーアロイ鋳塊と同じ成分組成を有し直径：４３０ｍｍ、高さ：１４０ｍｍを有するスーパーアロイのカットワイヤからなるアークスタート材とフラックスとの混合体を充填し、引き続いてアークスタート材およびフラックスの混合体の上にスーパーアロイ一次鋳塊を電極としてセットし、電流：２００００Ａ、電圧：５０Ｖ、電力：１０００ｋＷの交流電力をかけて初期アークをスタートさせることによりＥＳＲを開始した。かかる条件では６回中３回でしか初期アークをスタートさせることができなかった。
【００２５】
実施例３
Ｃｒ：２２質量％、Ｎｉ：２２質量％、Ｗ：１４質量％、Ｌａ：０．０７質量％、Ｓｉ：０．３質量％、Ｃ：０．１質量％を含有し、残部がＣｏおよび不可避不純物からなる成分組成を有し、直径：３６０ｍｍ、長さ：２５００ｍｍの寸法を有するスーパーアロイ一次鋳塊を用意した。
さらに、前記スーパーアロイと同じ成分組成を有し一巻以上のカールを有する切削金属片を用意し、これを図１に示されるように型枠に装入し、バーナーで焼きながら押し固めて、この発明のスーパーアロイの切削金属片集合体からなるアークスタート材を作製した。
さらに、このスーパーアロイと同じ成分組成を有し厚さ：１２ｍｍを有する共金プレートを用意した。
【００２６】
さらに、純銅製の水冷基板、純銅製の水冷モールドおよび先に用意したスーパーアロイ製の共金プレートをボルトで強固に結合してＥＳＲ炉を組み立て、前記共金プレートの上に直径：３６０ｍｍ、高さ：１４０ｍｍの寸法を有しスーパーアロイの切削金属片集合体からなるアークスタート材を載置し、このアークスタート材の上にスーパーアロイ一次鋳塊を電極としてセットし、水冷モールドの内壁面とアークスタート材の隙間および水冷モールドの内壁面と電極の隙間にフラックスを充填し、電極と共金プレートの間に電流：１２０００Ａ、電圧：３５Ｖ、電力：４２０ｋＷの交流電力をかけて初期アークをスタートさせることによりＥＳＲを開始した。かかる条件では１００％の成功率で初期アークをスタートさせることができ、ＥＳＲを開始することができた。
【００２７】
従来例３
実施例３で組み立てたＥＳＲ炉の共金プレートの上にスーパーアロイ鋳塊と同じ成分組成を有し直径：３６０ｍｍ、高さ：１４０ｍｍを有するスーパーアロイのカットワイヤからなるアークスタート材とフラックスとの混合体を充填し、引き続いてアークスタート材およびフラックスの混合体の上にスーパーアロイ一次鋳塊を電極としてセットし、電流：２００００Ａ、電圧：５０Ｖ、電力：１０００ｋＷの交流電力をかけて初期アークをスタートさせることによりＥＳＲを開始した。かかる条件では５回中２回でしか初期アークをスタートさせることができなかった。
【００２８】
実施例４
Ｃｒ：２２質量％、Ｎｉ：２２質量％、Ｗ：１４質量％、Ｌａ：０．０７質量％、Ｓｉ：０．３質量％、Ｃ：０．１質量％を含有し、残部がＣｏおよび不可避不純物からなる成分組成を有し、直径：３６０ｍｍ、長さ：２５００ｍｍの寸法を有するスーパーアロイ一次鋳塊を用意した。前記一次鋳塊の鋳造時頭頂部には深さ５０ｍｍ、直径３００ｍｍの逆円錐形状の引巣部が形成されていた。スーパーアロイ一次鋳塊の前記引巣部を下部にしてＥＳＲのモールドに挿入した。さらに、前記スーパーアロイと同じ成分組成を有し一巻以上のカールを有する切削金属片を用意し、これを図１に示されるように型枠に装入し、バーナーで焼きながら押し固めて、この発明のスーパーアロイの切削金属片集合体からなるアークスタート材を作製した。さらに、このスーパーアロイと同じ成分組成を有し厚さ：１２ｍｍを有する共金プレートを用意した。
さらに、純銅製の水冷基板、純銅製の水冷モールドおよび先に用意したスーパーアロイ製の共金プレートをボルトで強固に結合してＥＳＲ炉を組み立て、前記共金プレートの上に直径：３６０ｍｍ、高さ：１４０ｍｍの寸法を有しスーパーアロイの切削金属片集合体からなるアークスタート材を載置し、このアークスタート材の上にスーパーアロイ一次鋳塊を電極としてセットし、水冷モールドの内壁面とアークスタート材の隙間および水冷モールドの内壁面と電極の隙間にフラックスを充填し、電極と共金プレートの間に電流：２００００Ａ、電圧：５０Ｖ、電力：１０００ｋＷの交流電力を印加しながら、スーパーアロイ一次鋳塊によりエレクトロスラグ再溶解用アークスタート材を荷重２５０ｋＰａ、３分間押圧し、その後、スーパーアロイ一次鋳塊を５ｍｍ引上げることによって初期アークをスタートさせることによりＥＳＲを開始した。かかる条件では引巣が形成されたスーパーアロイ一次鋳塊であっても、１００％の成功率で初期アークをスタートさせることができ、ＥＳＲを開始することができた。
【００２９】
従来例４
アークスタート材を直径：３６０ｍｍ、高さ：１４０ｍｍを有するスーパーアロイのカットワイヤとしたほかは実施例４と同様な条件及びスーパーアロイ一次鋳塊を用いて初期アークをスタートさせることによりＥＳＲを開始した。かかる条件では５回中１度も初期アークをスタートさせることができなかった。
【００３０】
実施例１〜４および従来例１〜４から明らかなように、この発明のスーパーアロイの切削金属片集合体からなるアークスタート材を用いてＥＳＲを開始すると、低電流、低電圧、低出力で初期アークをスタートさせても成功率：１００％でアークをスタートさせることができ、低電流で初期アークをスタートさせることができるので共金プレートの損傷が少ないところから共金プレートの厚さを従来よりも薄くすることができ、さらにこの発明のスーパーアロイの切削金属片集合体からなるアークスタート材は切削時に発生する切削金属片をリサイクルして作製することができるので従来の線材をカットして得られたカットワイヤ、粉末およびメタルウールからなるアークスタート材に比べて格段にコストを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明のスーパーアロイの切削金属片集合体からなるアークスタート材を製造する方法を説明するための説明図である。
【図２】この発明のスーパーアロイの切削金属片集合体からなるアークスタート材を使用してＥＳＲを開始する方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１：基台、２：型枠、３：スーパーアロイの切削金属片、４：バーナー、５：押し板、６：水冷基板、７：水冷モールド、８：共金プレート、９：ボルト、１０：スーパーアロイの切削金属片集合体からなるアークスタート材、１１：電極、１２：フラックス
【図１】
2007291504.tif 000002
【図２】
2007291504.tif 000003